Признаки сезонов

В районах, находящихся далее к северу и югу от центральных районов океанов, то есть в умеренных зонах, плодородие меняется от сезона к сезону. Зимой поверхностные слои воды охлаждаются настолько, что становятся достаточно тяжелыми, чтобы опуститься вниз. Зимние ветры и штормы взбаламучивают океан до глубины 30-450 метров, что значительно превышает глубину освещенной зоны. Термоклин исчезает, и в приповерхностные слои устремляются богатые запасы питательных веществ. Однако опускающиеся слои увлекают с собой множество крохотных растений, которым значительное время приходится находиться в темноте. Это обстоятельство наряду с малой освещенностью в зимнее время препятствует обилию флоры.

Однако с приходом весны перемены, столь заметные на суше, можно ощутить и в море. Перемешивание слоев уменьшается, снова образуется термоклин. Растения, находящиеся в эвфотической зоне, остаются в ее пределах, где в результате смешивания масс воды накопились большие запасы пищи. Как только солнце поднимется выше и освещенность увеличится, у фитопланктона начинается бурная оргия размножения. Диатомеи делятся каждые 18-36 часов. За неделю количество их может увеличиться в сто раз, за две недели - в десять тысяч раз. В конце концов на одном акре поверхности океана возникают многотонные массы растительных организмов. Как на суше повсюду пробиваются зеленые побеги и набухают почки, так и все море захватывает половодье новой жизни. Обычно сверкающее голубизной или сталью, море становится зеленым и буро-зеленым по мере того, как огромные площади океана превращаются в сочные пастбища. Это и есть характерное для умеренных морей "весеннее цветение".

Но в отличие от суши этот бурный рост недолог. Растения, находящиеся в верхних слоях, размножаясь, загораживают свет растениям, находящимся ниже. В открытом море толщина освещенной зоны может уменьшиться с 90 до 4,5 метра, а то и более. Чем тоньше зона фотосинтеза, тем меньше запасы пищи, которые по мере увеличения прироста быстро истощаются. В штилевые периоды в марте или апреле весеннее цветение может завершиться в один-два дня. Однако из-за штормов, холодной погоды или любых иных факторов, способствующих перемешиванию слоев воды, этот период иногда затягивается на месяц, а то и два.

Весна - пора размножения для многих видов животных. Ежедневно с отмелей и глубоководных нерестилищ всплывают мириады икринок и молоди. Воды кишат крохотными крабами, червями, медузами, всякой рыбьей мелюзгой и существами, которые не похожи ни на одно взрослое существо. Эти животные рождаются голодными и тотчас набрасываются на обильную растительность и друг на друга. Некоторые маленькие существа настолько прожорливы, что за два дня съедают пищи столько же, сколько весят сами. Один вид веслоногих (Eurytemora hirundoides), которого и разглядеть-то можно с трудом, проглатывает в день до 120 000 диатомеи. Некоторые виды планктона съедают больше, чем в состоянии переварить, и постоянно извергают фекалии, содержащие неполностью переваренные растения.

При всей их невероятной плодовитости диатомеи, пожираемые с подобной скоростью, не успевают восстановить свою численность. Пятикратное увеличение растительноядных организмов может свести на нет флору с концентрацией около миллиона клеток на литр в течение пятидневки, хотя количество оставшихся растений при этом будет ежедневно удваиваться. Вследствие опустошительного набега растительноядных и уменьшения питательных веществ "пастбища" хиреют и хозяевами положения становятся животные.

Подобные краткие вспышки, сопровождающиеся исчезновением диатомеи или иных фитопланктеров, могут быть и иного рода. Не бывает так, чтобы все виды растений одновременно исчезали или появлялись: панцирные организмы могут уступить место беспанцирным, крупные растения - более мелким, когда уменьшается количество кремнезема и питательных веществ, растворенных в воде. Перидинеи благодаря меньшей скорости размножения и меньшей потребности в пище при ее недостатке зачастую вытесняют диатомовые водоросли. Кроме того, некоторые растения могут выделять вещества, которые, попадая в воду, наносят вред другим видам растений и ускоряют их гибель.

Независимо от того, в какой последовательности размножаются организмы, бурное весеннее половодье сменяется летним застоем. После того как запасы питательных веществ истощены, жизнь поддерживается путем циркуляции органических веществ между поверхностным слоем воды и термоклином.

Мертвые организмы и отходы разлагаются благодаря действию бактерий, которые при повышении температуры воды активизируются, а продукты распада, образующиеся при этом, используются уцелевшими организмами.

Жизненные процессы проходят медленно, вяло, пока не наступит осень. Тогда благодаря понижению температуры и свежим ветрам массы воды снова перемешиваются. Термоклин нарушается, и поток питательных веществ снизу устремляется в освещенную зону. Света все еще достаточно, поэтому наступает новый расцвет, такой же недолговечный, как и весной, и к тому же не столь бурный. Запасы пищи вскоре уменьшаются, после чего количество растительных организмов резко падает. Многие крохотные растительноядные животные гибнут. Новое поколение ползающих и прикрепленных животных успевает к этому времени подрасти и опуститься на океанское ложе.

Зимние штормы, бушующие в умеренных широтах, несут с собой охлаждение и опускание верхних слоев воды; океан словно бы перепахивается гигантским плугом. Слои его становятся одинаково холодными и насыщенными питательными веществами. Однако численность организмов удерживается на самом низком уровне, поскольку перемешивание происходит слишком бурно, а света оказывается недостаточно. Взбаламученные верхние слои обогащаются питательными веществами, но для того, чтобы растения могли достаточно долго находиться в освещенной зоне, используя для своего роста питательные вещества, нужен какой-то период спокойной погоды.

На суше новь не появится, если вспаханную землю не засеют. То же происходит и в море. Обновление жизни невозможно здесь до тех пор, пока не будут налицо определенные клетки, которые смогут воспользоваться благоприятными весенними условиями. Чтобы уцелеть в суровых условиях зимы, многие организмы как бы погружаются в зимнюю спячку. Некоторые копеподы зимуют, опускаясь в более глубокие слои воды или же зарываясь в донный ил. Подобно медведям, спящим в берлоге, они живут за счет жировых отложений, накопленных во времена изобилия. Многие организмы образуют так называемые покоящиеся стадии, или покоящиеся споры. Протоплазма некоторых диатомовых водорослей сгущается в компактную массу, вокруг которой образуется чрезвычайно толстый слой кремнезема. В таком виде они пережидают периоды голода, отсутствия света или неблагоприятной для них солености.

Диатомовые водоросли, обитающие в полярных областях, могут зимовать, вмерзши в морской лед. Когда же, с весенним таянием льдов, эти споры начинают размножаться, лед и вода окрашиваются в бурый цвет.

В полярных районах весеннее бурное цветение и осенний расцвет могут летом слиться в один период. Благодаря постоянному вертикальному перемешиванию масс воды концентрация нитратов и фосфатов в антарктических морях, пожалуй, выше, чем в любом ином открытом районе Мирового океана. Весенний расцвет обычно наступает здесь в октябре, а к ноябрю буроватая вода кишит полчищами похожего на креветок капшака, тюленями, пингвинами, рыбой, буревестниками, кальмарами, китами, которые в здешних широтах наиболее многочисленны. На другом конце земного шара, в северном полушарии, с наступлением лета на обильных "пастбищах" пасется несметное множество копепод. Огромные стаи макрели, сельди и иных рыб, тучи птиц, массы китов и тюленей предаются пиршеству, лакомясь копеподами, плавающими улитками и друг другом.

Если рассмотреть среднегодовые данные, то окажется, что высокоширотные и экваториальные районы не слишком значительно отличаются по продуктивности. Только в полярных районах период изобилия протекает кратко и бурно, в течение немногих месяцев. В тропиках же активность организмов невелика или умеренна, но распределена она по временам года приблизительно равномерно.